KI im Blech-Handling : Wie Schmalz die Maschinen-Beladung automatisiert

Metallbearbeiter und Lohnfertiger müssen effizient produzieren, um profitabel zu sein und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Die Herausforderung: eine hohe Teile-Varianz mit schwankenden Losgrößen. Der Mangel an Arbeitskräften und steigende Lohnkosten verschärfen die Situation. Der Einsatz von Robotern gilt hier als Hoffnungsträger. Doch die klassischen Robotersysteme und Bin-Picking-Lösungen sind in der Vergangenheit oftmals gescheitert, wenn es um Flexibilität und Anpassungsfähigkeit ging. Somit war der Mensch zum anstrengenden und zugleich monotonen Be- und Entladen von Maschinen unverzichtbar. Das Einlernen neuer Werkstücke war bislang aufwändig und erforderte meist zwei Spezialisten: zum einen die Fachkraft für Bildverarbeitung beziehungsweise 3D-Sensorik und zum anderen den Roboter-Profi für die Programmierung, denn auch die Greifer mussten je nach Bedarf gewechselt werden.

Die Firma Schmalz, die auf die Automatisierung mit Vakuum spezialisiert ist, hat ein sogenanntes Solution Kit ivOS Sheet Metal entwickelt, das das Blechteile-Handling automatisiert. Das dreiteilige System besteht aus einer 3D-Kamera, dem Vision Operating System ivOS und dem flexiblen Matrixgreifer FMG. Dieser Greifer besteht aus sieben Modulen mit jeweils zwölf Saugern, die zu einem flexiblen Flächengreifer verblockt sind. Die 84 einzeln ansteuerbaren Saugstellen passen sich automatisch an die wechselnden Werkstückgeometrien an. Aufwändige Greiferwechsel sollen sich dadurch drastisch reduzieren lassen.

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Da die Ansteuerung dieses universell einsetzbaren Greifsystems komplex ist, übernimmt eine lernende KI (künstliche Intelligenz) die Aufgabe. Sie erkennt über ein Kamerasystem die unbekannten Werkstücke und steuert den Greifer so an, dass er das Blech bestmöglich aufnehmen kann. Anschließend überwacht das Vision Operating System ivOS die Griffqualität während des Handhabungszyklus und navigiert den Roboter mit dem Produkt kollisionsfrei an die Zielablage. Das alles passiert autonom, ohne dass die Nutzerinnen und Nutzer Fachkenntnisse zur Bedienung der Anlage benötigen. Gut zu wissen: Die ivOS Software Plattform arbeitet mit Greifern, Kameras, Pick-Software und Robotern unterschiedlicher Hersteller zusammen, die sich so einfach verbinden und in Echtzeit steuern lassen. Damit können zukünftig auch weitere Anwendungen leichter automatisiert werden.

Schmalz aus dem Schwarzwald bietet Automatisierung mit Vakuum sowie ergonomische Handhabungssysteme. Die Produkte des international aufgestellten Unternehmens kommen in Anwendungen der Logistik genauso zum Einsatz wie in der Automobilindustrie, der Elektronikbranche oder der Möbelproduktion. Zum breiten Spektrum im Geschäftsfeld Vakuum-Automation zählen einzelne Komponenten wie Sauggreifer oder Vakuum-Erzeuger, komplette Greifsysteme und Spannlösungen zum Festhalten von Werkstücken, beispielsweise auf CNC-Bearbeitungszentren. Im Geschäftsfeld Handhabung bietet Schmalz mit Vakuumhebern und Kransystemen innovative Handhabungslösungen für Industrie und Handwerk. Mit dem Geschäftsfeld Energiespeicher baut das Unternehmen ein weiteres Standbein im Bereich der stationären Energiespeicher auf.